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在地球上，铁制品暴露在潮湿空气中会生锈，本质上是金属铁原子邂逅氧原子形成了三氧化二铁。相反地，地球上的铁矿石通常以铁氧化物的形式存在，冶炼过程使铁氧化物丢失氧原子，而获得铁金属。简单而言，氧化还原反应是原子得失电子的化学反应。而在宇宙中，一个天体的表面环境是易“氧化”还是易“还原”，深刻影响着其地质演化过程。

虽然“强还原性月球”的观点根深蒂固，但从蛛丝马迹的证据中，一些科学家窥探到了新答案。比如，月球矿物绘图仪的绕月观测数据暗示，月球高纬度区域可能广泛分布着赤铁矿；在研究嫦娥五号月球样品时，我国科学家在撞击形成的玻璃中发现了微小的磁铁矿和极少量三价铁撞击玻璃的痕迹……这些线索似乎都表明，月球局部区域可能存在人类未知的氧化过程。

嫦娥六号任务为解决这个问题提供了契机。嫦娥六号着陆的月球南极—艾特肯盆地是月球上最大、最古老的撞击坑，也是太阳系中最大的撞击坑之一。形成该盆地的撞击事件，不但有可能击穿了月壳华体育下载手机版，挖掘溅射出了月球深部甚至月幔的物质，还有可能由于撞击尺度的强烈，而产生了完全不同的物质转化过程。在这里采样，有可能获取到月球最古老、最特殊的“历史岩芯”，这对理解月球的形成和早期演化具有无可替代的价值，也为发现月球氧化作用过程打开一扇独特的窗口。

联合团队通过使用电子显微镜等技术手段发现，月壤中赤铁矿颗粒的直径只有头发丝直径的几十分之一，它们覆盖在陨硫铁矿物的表面，并被整体包裹在撞击形成的富硅玻璃中。使用扫描电子显微镜观察这些矿物的微观形貌，研究人员发现，铁氧化物呈现出明显的叠层结构。利用拉曼光谱、电子能量损失谱、X射线能谱3种高精度的“化学成分分析仪”，团队确定这一晶体由铁元素和氧元素组成华体育下载手机版，且不含其他元素。结合元素比例、晶体结构以及关键的铁元素价态等多方面的结果华体育下载手机版，联合团队最终确凿无疑地鉴定出嫦娥六号月背样品中存在结晶良好的微米级赤铁矿和磁赤铁矿。

那么，此次新发现的铁锈究竟是如何产生的呢？依据赤铁矿样品产状和成分特征，联合团队描绘出这样一幅生动而全新的图景：数十亿年前，一颗小行星猛烈撞击月球背面，撞击瞬间产生了超过3000℃的极高温度，足以将月球表面硅酸盐矿物、氧化物矿物等瞬间气化，并形成一个短暂的、局部富氧的气体云团。在这个气体云团边缘区域，高温使陨硫铁矿物中的硫元素逃逸，重获“自由”的铁原子和气体云团中的氧在高温下结合形成氧化铁。随着气体云团逐渐冷却华体育下载手机版，这些氧化铁像水蒸气凝结成霜一样，缓慢沉积形成赤铁矿晶体。

月球磁异常，是指月球表面一些局部区域的磁场强度显著高于周围平均水平的特殊现象。这种现象在月球表面分布广泛而零散，且与月面高地、月海等主要地质特征没有清晰的对应关系。其最令人着迷的表现形式之一是“月球漩涡”，位于月球风暴洋西部的赖纳伽马漩涡便是典型代表。透过望远镜观察，它只是一个明亮的、涡旋状的亮斑，外观上与遍布月表的环形山极度相似。但月表高程数据显示，这片区域并没有地形起伏，而是一片平坦的“平原”。目前主流的科学解释认为，月壤在太阳风长期作用下会越来越暗，而“月球漩涡”下方存在强磁异常区，其产生的微磁层可以偏转太阳风粒子，使该区域的月壤免受太阳风辐照，从而保持了更明亮的外观。值得注意的是，嫦娥四号就曾在月球背面实地观测到了微磁层的存在。

上世纪70年代，科学家通过分析月球岩石样本发现，月球曾经拥有强大的全球磁场华体育下载手机版，并且在距今约42.5亿至35.6亿年前，月球的偶极磁场强度可能达到几十微特斯拉，甚至一度超过现在的地球磁场强度(约30微特斯拉)。然而月球遥感探测结果却得出了“大相径庭”的结论：月球目前不仅没有像地球一样全球性的偶极磁场，而且大部分区域的磁场不足1纳特斯拉，但在包括南极—艾特肯盆地北部边缘等区域存在着局部、相对地球较为微弱的磁性，磁场强度可达数百纳特斯拉。

然而，此次研究表明，在陨硫铁向赤铁矿转化的过程中，一定会形成一种中间产物——磁铁矿。它与磁赤铁矿一样，都是月球表面潜在的载磁矿物，这一发现对于磁异常的形成与演化过程有重要的意义。研究显示，大型撞击事件能够在边缘温度较低、氧含量较低的区域，由不充分的氧化反应生产出磁性矿物。这为未来月球磁异常研究打开了一扇新的大门，即某些磁异常可能并非全部源于月球内部古老的“磁发电机”，而可能是由撞击过程产生的磁性矿物所贡献。

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